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廢水處理廠的工作描述非常簡單明瞭：從汙水中去除汙染物，使其可以返回環境，而不會傷害人類或野生動物。
但一項新的研究表明，處理過程可能會產生意想不到的後果，即促進更頑強細菌的傳播。
有些細菌對抗生素具有抗藥性，因此它們可以躲避消滅其他細菌的“醫學子彈”。藥物使用越多，它們就變得越頑強。由於細菌繁殖迅速——一個生物體可能一夜之間變成十億個——並且它們與其他生物體共享DNA，因此當條件適宜時，抗生素抗性基因會像達爾文式的野火一樣蔓延。
微生物學家奚傳武說，在汙水處理廠，似乎條件正是如此。密歇根大學的實驗室進行了這項研究。
新不倫瑞克大學的生態毒理學家凱倫·基德熟悉這項研究，她說：“當廢水處理廠具備允許有益細菌繁殖並改善水質的條件時，它們在處理汙水方面最有效。”
“然而，這項研究表明，這些條件也可能有利於某些細菌的變異，併成為抗生素耐藥菌進入環境的來源。”
她補充說：“對我而言，這令人警醒。”
這些經過處理的汙水中的“超級”生物最終會進入河流和其他水域，可能會使人們感染難以治療的疾病。
為了確定汙水處理廠是否可能是耐藥菌的來源，奚傳武和他的研究人員從密歇根州安娜堡一家將汙水排放到休倫河的工廠中採集了幾種常見的不動桿菌屬細菌。
他們將細菌暴露於各種抗生素和藥物混合物中，發現經過每個處理階段後，具有抗藥性的不動桿菌屬細菌的百分比顯著增加。雖然最終的處理過程在將水排放到環境之前殺死了除極少數細菌之外的所有細菌，但最終回到河流中的細菌中，耐藥菌的比例遠高於從工廠上游採集的細菌。
研究表明，在密歇根州工廠的二級處理後，這些細菌對某些抗生素的耐藥性高達10倍。此外，在工廠下游的河流中，它們的耐藥性比上游細菌高出2.7倍。
奚傳武說，在休倫河下游游泳或飲水的人和野生動物可能會接觸到更頑強的菌株。然而，人類健康風險尚未得到充分理解。
根據密歇根大學的研究，選擇不動桿菌屬是因為它們具有“顯著的能力”來產生對抗菌劑的耐藥性。該研究於3月份在總體環境科學雜誌上線上發表。美國疾病控制與預防中心表示，該細菌可能引起肺炎以及傷口和血液中的嚴重感染。大多數感染影響醫院中的人群，因為在醫院中，抗生素的普遍使用促進了耐藥菌株的生長。
奚傳武說：“我們不知道其他細菌是否會像不動桿菌屬一樣對處理過程做出反應。我們有一些未發表的資料表明，所有細菌種群中都存在類似的耐藥性增加趨勢。”
過去的研究已經檢查了廢水處理與抗生素耐藥性之間的聯絡，但這是首次同時研究工廠和接收其廢水的body水體。
在汙水處理廠，操作人員有意創造條件，促進廢水中微生物的生長，因為它們可以分解有機物。在氧氣充足、食物充足的水域中，這些有益細菌會大量繁殖並迅速繁殖。但它們更有害的“表親”也是如此。奚傳武說，而且由於處理廠產生的細菌密度遠高於環境中存在的細菌密度，“它們很可能增加微生物之間的基因轉移”。
然而，在細菌產生耐藥性之前，它們必須暴露於抗生素中。這就是普通公民發揮作用的地方。當人們服用抗生素時，很大一部分藥物會在衝馬桶時進入處理廠。當他們將未使用的藥物倒入下水道時也是如此。
奚傳武說：“大多數抗生素都非常穩定，因此高達90%的抗生素最終會進入廢水中。為了解決這個問題，我們需要考慮如何明智地減少抗生素的使用。”
美國疾病控制與預防中心將抗生素耐藥性列為其首要關注的問題之一，並警告說耐藥菌株可能會在社群中迅速傳播。一些細菌，通常被稱為“超級細菌”，非常頑強，以至於沒有抗生素可以治癒感染。
最典型的超級細菌是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA），這種細菌僅在2005年就在美國造成近19,000人死亡。但最近，不動桿菌屬細菌引起了人們的關注，並獲得了不良聲譽。美國傳染病學會1月份的一份報告稱，一種特殊的菌株，鮑曼不動桿菌，以及其他被稱為綠膿桿菌和肺炎克雷伯菌的微生物，可能很快就會在殺傷力方面與MRSA匹敵。它還因成為伊拉克和阿富汗戰爭士兵和退伍軍人的常見感染源和偶爾的殺手而臭名昭著。
耶魯大學研究新型抗生素的生物化學家托馬斯·斯泰茨表示，大多數汙水中的藥物不太可能強大到足以引起耐藥性，但密歇根大學安娜堡醫學院可能會帶來已經具有耐藥性的細菌，這些細菌可以將耐藥基因與其他細菌在工廠中共享。
他說，耐藥菌也可能來自農場徑流，因為許多大型飼養場的牲畜經常被餵食低劑量的抗生素。
曾任密歇根州環境質量部汙水處理廠監管的環境工程師傑夫·考爾斯說，處理廠在去除大多數汙染物方面做得很好，但它們無力去除所謂的“微量成分”，如藥品、農藥和奈米顆粒。
考爾斯說：“而且我們根本不知道一旦它們進入系統會發生什麼。這讓人想起20世紀50年代DDT進入環境的時候。我們只是認為它會消失，但它並沒有消失。”
考爾斯稱這項研究的發現“非常令人驚訝”，並表示如果這些發現是準確的，“那就非常重要，”他說。“那家特定的工廠排放的是全國最清潔的汙水之一。如果他們真的表明了這一點，那麼這就是一個警鐘。”
考爾斯說，“廢水處理廠的運營商對”抗生素耐藥性“感到擔憂，但這需要研究。”
這也是成本問題。
處理廠使用氯氣或紫外線，或兩者都用，在將汙水排放到環境之前殺死微生物，考爾斯說，雖然“一般來說，這是相對安全的”，但這兩種方法都不能殺死所有細菌。不過，如果價格合適，工廠運營商可以透過反滲透或使用活性炭來消滅它們。
他說：“有可能對其進行消毒嗎？當然可以。” 例如，加利福尼亞州奧蘭治縣的一個專案使用反滲透和其他先進技術，使汙水排放物足夠純淨，可以回收用作飲用水。
考爾斯說：“這是一個錢的問題。但美國公眾很可能無法容忍這樣做的成本。”
他補充說，讓少量細菌在汙水中存活的風險是否值得完全根除它們的高昂成本，這也尚不清楚。
他說：“無論您身處上游還是下游，環境都提供了感染的機會。”
與此同時，斯泰茨表示，超級細菌與醫學界之間正在進行一場持續的軍備競賽。
他說：“進化勝過智慧設計。即使你研製出非常智慧的藥物，它們最終也會找到應對方法。”
本文最初發表於環境健康新聞，環境健康科學出版社釋出的新聞來源，一家非營利性媒體公司。